FR2975255A1 - METHOD AND APPARATUS FOR COOLING AIR FILTRATION FOR ELECTRICAL EQUIPMENT MOUNTED IN AVIONIC AND AIRCRAFT BAY EQUIPPED WITH SUCH A BAY - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de filtration d'air de refroidissement pour équipement électrique d'aéronef. Le procédé prévoit d'utiliser au moins deux grilles de filtration (7, 42) pourvues d'orifices et qui sont disposées successivement l'une derrière l'autre pour filtrer l'air prélevé sur une veine d'air de refroidissement (14) avant de le distribuer à un équipement électrique d'aéronef. Les orifices (53-55) de la deuxième grille (42) sont décalés transversalement par rapport aux orifices (51) de la première grille (7).The present invention relates to a cooling air filtration method for aircraft electrical equipment. The method provides for the use of at least two filter grids (7, 42) having orifices arranged successively one behind the other to filter the air drawn from a cooling air stream (14). before distributing it to aircraft electrical equipment. The orifices (53-55) of the second grid (42) are offset transversely relative to the orifices (51) of the first grid (7).
Description
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de filtration d'air de refroidissement pour équipement électrique d'aéronef qui est notamment monté en baie avionique. Elle concerne aussi une baie pouvant accueillir des équipements électriques et un aéronef équipé d'une telle baie. Dans l'état de la technique, on connaît des équipements électriques composés de plusieurs cartes électroniques, généralement des circuits imprimés sur lesquels des composants électroniques dissipateurs de chaleur sont montés et soudés. De plus, des connecteurs électriques sont disposés au moins sur les bords des cartes et l'ensemble des cartes électroniques est inséré dans un carter ou packaging métallique. Le carter ou packaging est composé principalement d'un socle et d'un capot. L'équipement électrique ainsi constitué est destiné à être monté sur une étagère d'une baie avionique. Les baies avioniques sont disposées dans une zone pressurisée de l'aéronef, sous une température ambiante partiellement maîtrisée. Ces baies avioniques offrent aux équipements électriques des conditions de ventilation privilégiées permettant ainsi leur refroidissement. Pour intégrer les équipements électriques dans la baie avionique, on utilise par exemple une technique décrite dans le document US-A-5,253,484. Une baie avionique comporte plusieurs étagères et chaque étagère intègre une veine de ventilation. Sur chaque étagère, et pour chaque équipement électrique qui lui est destiné, est montée une interface mécanique et électrique, dénommée chaise, qui remplit plusieurs fonctions. Parmi ces fonctions, la chaise assure le contrôle aéraulique de la partie de l'étagère au-dessus de la veine de ventilation dans laquelle circule l'air de ventilation alloué aux équipements électriques. L'air de refroidissement destiné à un équipement électrique est prélevé par la chaise sur la veine d'air de refroidissement de l'étagère de la baie. L'air de refroidissement sert à prélever de la puissance thermique dissipée par les composants électroniques des cartes de l'équipement électrique associé. Cette puissance thermique dissipée est évacuée par convection grâce à l'air de refroidissement qui traverse les espaces entre les cartes avant de sortir de l'équipement par des trous prévus à travers le carter de l'équipement électrique, puis d'être aspiré hors de la baie avionique via une cheminée d'extraction située au dessus de l'équipement électrique 2. Une telle disposition est notamment définie dans une norme aéronautique internationale ARINC600 et un exemple de réalisation est décrit dans le document US-A-20040050569. The present invention relates to a method and a cooling air filtration device for aircraft electrical equipment which is in particular mounted avionics bay. It also relates to a bay that can accommodate electrical equipment and an aircraft equipped with such a bay. In the state of the art, electrical equipment consisting of several electronic boards is known, generally printed circuits on which electronic heat sink components are mounted and soldered. In addition, electrical connectors are arranged at least on the edges of the cards and the set of electronic cards is inserted into a housing or metal packaging. The housing or packaging is composed mainly of a base and a hood. The electrical equipment thus formed is intended to be mounted on a shelf of an avionics bay. The avionics bays are placed in a pressurized zone of the aircraft, under a partially controlled ambient temperature. These avionics bays offer the electrical equipment privileged ventilation conditions allowing their cooling. To integrate the electrical equipment into the avionics bay, for example, a technique described in US-A-5,253,484 is used. An avionics bay has several shelves and each shelf has a ventilation channel. On each shelf, and for each electrical equipment that is intended for it, is mounted a mechanical and electrical interface, called chair, which performs several functions. Among these functions, the chair provides aeraulic control of the portion of the shelf above the ventilation duct in which circulates the ventilation air allocated to the electrical equipment. Cooling air for electrical equipment is removed by the chair on the cooling air channel of the bay shelf. The cooling air is used to collect the thermal power dissipated by the electronic components of the cards of the associated electrical equipment. This dissipated thermal power is evacuated by convection through the cooling air that passes through the spaces between the cards before exiting the equipment through holes provided through the housing of the electrical equipment, and then being sucked out of the avionics bay via an extraction chimney located above the electrical equipment 2. Such an arrangement is defined in particular in an international aeronautical standard ARINC600 and an exemplary embodiment is described in the document US-A-20040050569.
On a représenté aux Figures la et lb respectivement une vue de côté en coupe schématique et une vue partielle en perspective d'un équipement électrique monté sur une chaise d'une étagère. L'étagère 1 comprend principalement un profilé métallique plié prenant la forme d'un canal bordé par deux rives verticales et deux ailes latérales (horizontales) destinées à porter ultérieurement des équipements électriques comme l'équipement 2. Une chaise 9, servant d'interface mécanique et électrique, représentée en perspective à la Figure 1 b, est posée sur les ailes latérales de l'étagère 1. La chaise 9 présente une partie verticale 6, formant dossier, reliée par une équerre 6a et une équerre 6b à une partie 7 horizontale (Figure lb) formant assise. La chaise est fixée, par exemple, par des vis sur les ailes latérales de l'étagère 1 et est construite de manière à recevoir un équipement électrique 2. L'équipement électrique comprend principalement un carter formé d'un capot métallique qui est fermé en partie inférieure par un socle portant un support de glissières. Sur chacune des glissières du support de glissières est insérée une carte électronique amovible comme la carte 10 sur la Figure la. La carte électronique 10 comporte un circuit imprimé sur lequel sont montés une multitude de composants électroniques agencés selon des rangées 11A, 11B et 11C. Un connecteur 4 permet de connecter l'ensemble des cartes électroniques de l'équipement avec un connecteur avionique non représenté sur la Figure la. La connexion est réalisée lors du montage de l'équipement électrique 2 sur la chaise 9, et lors de son insertion dans un connecteur avionique 8 (Figure 1 b) qui est relié au réseau électrique de l'avion. Ainsi que représenté à la Figure lb, l'assise 7 de la chaise 9 présente, au-dessus du canal formé dans l'étagère 1 et servant de logement pour la circulation d'une veine d'air de refroidissement 14, une partie en creux 12 qui est munie d'une pluralité de trous comme le trou 13. Cette partie constitue une zone de passage de l'air entre la veine de ventilation et l'équipement électrique. Ainsi qu'il est connu dans l'état de la technique et en fonction de la puissance dissipée par l'équipement électrique, certains trous 13 de l'assise 7 peuvent être bouchés et d'autres peuvent être ouverts de sorte que la perte de charge entre la veine d'air 14 et le débit d'air de refroidissement injecté dans l'équipement peut être contrôlée. A cet effet, la partie inférieure de l'équipement électrique 2 est munie de fentes le long des espaces inter glissières. II résulte de cette disposition que de l'air froid est prélevé sur la veine 14 et circule verticalement à la Figure la le long des composants électroniques des cartes qui produisent de la chaleur lors de leur fonctionnement. De même, la partie supérieure 15 du carter de l'équipement électrique est dotée de trous pour permettre l'évacuation de l'air de refroidissement après son passage sur les composants à refroidir. On notera toutefois qu'il serait intéressant de pouvoir filtrer l'air de refroidissement de façon efficace avant qu'il n'atteigne l'équipement électrique, notamment les cartes électroniques, à refroidir. A cet effet, la présente invention concerne un procédé de filtration d'air de refroidissement pour équipement électrique d'aéronef, caractérisé en ce que le procédé comprend : - l'amenée d'une veine d'air de refroidissement destinée au moins en partie à être distribuée à un équipement électrique d'aéronef, - la filtration d'au moins une partie de cette veine d'air par passage à travers une première grille suivant une direction axiale, - la filtration de ladite au moins une partie de la veine d'air préalablement filtrée par passage à travers une deuxième grille, la deuxième grille comportant des orifices qui sont décalés transversalement par rapport aux orifices de la première grille, - la distribution au moins en partie à l'équipement électrique d'aéronef de ladite au moins une partie de la veine d'air filtrée par passage à travers la dernière grille. Chaque grille de filtration comporte une série d'orifices qui traversent la grille de part en part (dans son épaisseur) suivant une direction axiale qui est empruntée par l'air de refroidissement pour passer à travers la grille concernée. On notera que les deux (ou trois) grilles sont disposées successivement l'une derrière l'autre. Le fait que les orifices de la deuxième grille soient décalés transversalement par rapport aux orifices de la première grille et non en vis-à-vis de ces derniers forment pour l'air de refroidissement traversant ces deux grilles, des chicanes qui dévient l'écoulement d'air, contribuant ainsi à l'effet de filtration. On notera que les orifices sont par exemple disposés en quinconce d'une grille à l'autre. Par ailleurs, les diamètres des orifices ne sont pas nécessairement différents d'une grille à l'autre mais peuvent bien entendu varier selon les besoins de filtration et les contraintes de perte de charge. La filtration selon l'invention est ainsi particulièrement simple à mettre en oeuvre et efficace. L'air prélevé sur la veine d'air de refroidissement et qui est distribué à l'équipement électrique ou aux équipements électriques est ainsi filtré de façon particulièrement efficace, ce qui tend à réduire le taux de salissure et de poussières à l'intérieur de l'équipement ou des équipements. On notera que la largeur (ou diamètre) des orifices de la deuxième grille peut être inférieure à celle des orifices de la première grille. Le nombre des orifices peut varier d'une grille à l'autre et, par exemple, être supérieur dans la deuxième grille, la largeur des orifices pouvant ou non également varier d'une grille à l'autre comme indiqué ci-dessus. FIGS. 1a and 1b respectively show a schematic sectional side view and a partial perspective view of an electrical equipment mounted on a chair of a shelf. The shelf 1 mainly comprises a folded metal section in the form of a channel bordered by two vertical banks and two lateral wings (horizontal) intended to carry later electrical equipment such as equipment 2. A chair 9, serving as an interface Mechanical and electrical, shown in perspective in Figure 1b, is placed on the side wings of the shelf 1. The chair 9 has a vertical portion 6, forming a backrest, connected by a bracket 6a and a bracket 6b to a portion 7 horizontal (Figure lb) forming a seat. The chair is fixed, for example, by screws on the side wings of the shelf 1 and is constructed to receive electrical equipment 2. The electrical equipment mainly comprises a housing formed of a metal cover which is closed in lower part by a base carrying a slide support. On each slide of the slide support is inserted a removable electronic card as the card 10 in Figure la. The electronic card 10 comprises a printed circuit on which are mounted a multitude of electronic components arranged in rows 11A, 11B and 11C. A connector 4 connects all the electronic cards of the equipment with an avionics connector not shown in Figure la. The connection is made during the assembly of the electrical equipment 2 on the chair 9, and when inserted into an avionics connector 8 (Figure 1b) which is connected to the electrical network of the aircraft. As shown in Figure 1b, the seat 7 of the chair 9 has, above the channel formed in the shelf 1 and serving as a housing for the circulation of a cooling air stream 14, a portion of hollow 12 which is provided with a plurality of holes such as the hole 13. This part constitutes a zone of passage of air between the ventilation duct and the electrical equipment. As is known in the state of the art and depending on the power dissipated by the electrical equipment, some holes 13 of the seat 7 can be plugged and others can be opened so that the loss of charge between the air stream 14 and the cooling air flow injected into the equipment can be controlled. For this purpose, the lower part of the electrical equipment 2 is provided with slots along the inter-slide spaces. It follows from this provision that cold air is taken from the vein 14 and flows vertically in Figure la along the electronic components of the cards that produce heat during operation. Similarly, the upper portion 15 of the housing of the electrical equipment is provided with holes to allow the evacuation of cooling air after passing over the components to be cooled. It will be noted however that it would be interesting to be able to filter the cooling air effectively before it reaches the electrical equipment, including electronic cards, to cool. For this purpose, the present invention relates to a cooling air filtration method for aircraft electrical equipment, characterized in that the method comprises: - the supply of a cooling air stream intended at least in part to be distributed to an aircraft electrical equipment, - the filtration of at least a portion of this vein of air by passing through a first gate in an axial direction, - the filtration of said at least a portion of the vein of air previously filtered through a second gate, the second gate having orifices which are offset transversely to the orifices of the first gate, - the distribution at least in part to the aircraft electrical equipment of said at least a portion of the filtered air stream passing through the last grid. Each filtration grid comprises a series of orifices which pass through the grid from one side (in its thickness) in an axial direction which is used by the cooling air to pass through the grid concerned. Note that the two (or three) grids are arranged successively one behind the other. The fact that the orifices of the second grid are shifted transversely relative to the orifices of the first grid and not vis-à-vis the latter form for the cooling air passing through these two grids, baffles which deflect the flow of air, thus contributing to the filtering effect. Note that the orifices are for example arranged in staggered rows from one grid to another. Moreover, the diameters of the orifices are not necessarily different from one grid to another but can of course vary according to the filtration needs and the pressure drop constraints. Filtration according to the invention is thus particularly simple to implement and effective. The air taken from the cooling air duct and distributed to the electrical equipment or electrical equipment is thus filtered particularly efficiently, which tends to reduce the level of soiling and dust inside the cooling air stream. equipment or equipment. It will be noted that the width (or diameter) of the orifices of the second grid may be smaller than that of the orifices of the first grid. The number of orifices may vary from one grid to another and, for example, be greater in the second grid, the width of the orifices may or may not also vary from one grid to another as indicated above.
Selon une caractéristique possible, le passage de l'air de refroidissement à travers les grilles de filtration est effectué suivant la direction axiale. Ainsi, l'air circulant à travers les grilles traverse celles-ci axialement mais son trajet est dévié latéralement entre les deux grilles. Les deux grilles sont donc parallèles entre elles. Selon une caractéristique possible, les deux grilles sont espacées l'une de l'autre et l'espace entre les grilles autour de la zone des grilles comportant des orifices est fermée vis-à-vis de l'extérieur. According to a possible characteristic, the passage of the cooling air through the filtration grids is carried out in the axial direction. Thus, the air flowing through the grids passes axially therethrough but its path is deflected laterally between the two grids. The two grids are therefore parallel to each other. According to a possible characteristic, the two grids are spaced from one another and the space between the grids around the area of the grids having orifices is closed vis-à-vis the outside.
Ainsi, par exemple, un ou plusieurs joints sont prévus dans cet espace afin d'assurer l'étanchéité vis-à-vis de l'extérieur. Selon une autre caractéristique possible, le procédé comprend, entre la filtration de ladite au moins une partie de la veine d'air par passage à travers la deuxième grille et la distribution de ladite au moins une partie de la veine d'air filtrée à l'équipement électrique d'aéronef, la filtration de ladite au moins une partie de la veine d'air par passage à travers une troisième grille. Ainsi, l'air filtré issu de la deuxième grille pénètre dans les orifices de la troisième grille de filtration afin d'améliorer l'effet de filtration. Selon une autre caractéristique possible, la troisième grille comporte des orifices de filtration qui sont décalés transversalement par rapport aux orifices de la deuxième grille, de manière à former des chicanes pour l'air de refroidissement. L'effet mis en avant entre les première et deuxième grilles de filtration en raison du décalage des orifices d'une grille à l'autre est également repris ici entre les deuxième et troisième grilles de filtration. Ce niveau supplémentaire de chicane améliore l'effet de filtration sur l'air de refroidissement. On notera par exemple que le passage de l'air à travers la troisième grille est également effectué suivant la direction axiale. Thus, for example, one or more seals are provided in this space in order to ensure the sealing vis-à-vis the outside. According to another possible characteristic, the process comprises, between the filtration of the said at least a part of the air stream through passage through the second gate and the distribution of the said at least a portion of the filtered air stream. aircraft electrical equipment, filtering said at least a portion of the air stream through a third gate. Thus, the filtered air from the second grid enters the holes of the third filter grid to improve the filtering effect. According to another possible characteristic, the third gate has filtration orifices which are offset transversely with respect to the orifices of the second gate, so as to form baffles for the cooling air. The effect put forward between the first and second filter grids due to the shift of the orifices from one grid to another is also repeated here between the second and third filter grids. This additional level of baffle enhances the filtration effect on the cooling air. It will be noted for example that the passage of air through the third grid is also performed in the axial direction.
On notera que la direction axiale de traversée des grilles par l'air est la direction suivant laquelle l'air une fois filtré longe les cartes électroniques et leurs composants à refroidir. It will be noted that the axial direction through which grilles pass through the air is the direction in which the air once filtered passes along the electronic boards and their components to be cooled.
On notera que le décalage transversal des orifices entre deux plaques ou grilles consécutives (entre les première et deuxième grilles et/ou entre les deuxième et troisième grilles) peut-être ajusté en amplitude en fonction des besoins de filtration tout en tenant compte des contraintes de perte de charge. Il convient de remarquer que la troisième grille peut s'étendre suivant une dimension qui est supérieure à celle de la deuxième grille afin de s'adapter à la plus grande dimension de l'équipement électrique (ex : dimension incluant ou correspondant à la dimension longitudinale ou longueur des cartes électroniques). Selon une caractéristique possible, l'équipement électrique est disposé sur une étagère d'une baie avionique intégrant la veine d'air de refroidissement. Selon une autre caractéristique possible, l'équipement électrique est 15 monté sur une chaise d'adaptation électrique et mécanique et la première grille de filtration fait partie de ladite chaise. Selon une autre caractéristique possible, l'équipement électrique est monté sur la chaise précitée par l'intermédiaire d'un socle et la deuxième grille de filtration fait partie de ce socle. 20 Selon un autre aspect, l'invention concerne un dispositif de filtration d'air de refroidissement pour équipement électrique d'aéronef, caractérisé en ce que le dispositif comprend : - des moyens d'amenée d'une veine d'air de refroidissement destinée à être distribuée au moins en partie à un équipement électrique 25 d'aéronef, - une première grille de filtration d'au moins une partie de la veine d'air de refroidissement, la première grille comportant des orifices qui traversent la grille de part en part suivant une direction axiale, - une deuxième grille de filtration de ladite au moins une partie de la 30 veine d'air préalablement filtrée, la deuxième grille comportant des orifices qui sont décalés transversalement par rapport aux orifices de la première grille, - des moyens de distribution au moins en partie à l'équipement électrique d'aéronef de ladite au moins une partie de la veine d'air filtrée par la dernière grille. Un tel dispositif de filtration est particulièrement simple de conception et s'avère efficace dans la filtration de l'air, préalablement à la fourniture de cet air à un équipement électrique d'aéronef. On notera que le procédé et le dispositif brièvement exposés ci-dessus sont adaptés à filtrer de l'air de refroidissement pour un ou plusieurs équipements électriques d'aéronef. It will be noted that the transverse offset of the orifices between two consecutive plates or grids (between the first and second grids and / or between the second and third grids) may be adjusted in amplitude according to the filtration requirements while taking into account the constraints of loss of charge. It should be noted that the third grid may extend in a dimension that is greater than that of the second grid in order to accommodate the largest dimension of the electrical equipment (eg dimension including or corresponding to the longitudinal dimension or length of electronic cards). According to a possible characteristic, the electrical equipment is arranged on a shelf of an avionics bay integrating the cooling air stream. According to another possible feature, the electrical equipment is mounted on an electrical and mechanical adapter chair and the first filter grid is part of said chair. According to another possible characteristic, the electrical equipment is mounted on the aforementioned chair via a base and the second filter grid is part of this base. According to another aspect, the invention relates to a cooling air filtration device for aircraft electrical equipment, characterized in that the device comprises: - means for supplying a cooling air stream for to be distributed at least in part to an aircraft electrical equipment; - a first filtering grid of at least a portion of the cooling air stream, the first gate having orifices which pass through the gate of the aircraft; part in an axial direction; - a second filtering grid of the said at least part of the previously filtered air stream, the second grid having orifices which are offset transversely relative to the orifices of the first grid, - means at least partly to distribute to the aircraft electrical equipment said at least a portion of the air stream filtered by the last grid. Such a filtration device is particularly simple in design and is effective in air filtration, prior to the supply of this air to aircraft electrical equipment. It will be appreciated that the method and device briefly discussed above are suitable for filtering cooling air for one or more aircraft electrical equipment.
Par exemple, de l'air est prélevé de la veine d'air de refroidissement pour passer à travers un dispositif de filtration selon l'invention avant d'être distribué à un équipement électrique, tandis que de l'air est prélevé un peu plus loin sur le trajet de la veine d'air de refroidissement afin d'être injecté dans un autre dispositif de filtration selon l'invention avant d'être distribué à un autre équipement électrique. On notera également qu'un même dispositif de filtration peut être adapté à filtrer l'air en amont de plusieurs équipements électriques d'aéronef. Selon une caractéristique possible, les grilles de filtration sont disposées parallèlement de façon à ce que le passage de l'air à travers chacune des deux grilles s'effectue suivant la direction axiale. Selon une autre caractéristique possible, les deux grilles sont espacés l'une de l'autre et l'espace entre les grilles autour de la zone des grilles comportant les orifices de filtration est fermée vis-à-vis de l'extérieur. Cet espace est par exemple fermé grâce à un joint, par exemple de forme périphérique, disposé en contact avec des deux grilles en vis-à-vis l'une de l'autre. Selon une autre caractéristique possible, le dispositif comprend une troisième grille de filtration de ladite au moins une partie de la veine d'air filtrée par la deuxième grille de filtration. For example, air is taken from the cooling air stream to pass through a filtration device according to the invention before being distributed to an electrical equipment, while air is taken a little more away on the path of the cooling air stream to be injected into another filtration device according to the invention before being distributed to another electrical equipment. It will also be noted that the same filtration device can be adapted to filter the air upstream of several aircraft electrical equipment. According to a possible characteristic, the filtering grids are arranged in parallel so that the passage of air through each of the two grids takes place in the axial direction. According to another possible feature, the two grids are spaced from one another and the space between the grids around the area of the grids having the filtering holes is closed vis-à-vis the outside. This space is closed for example by a seal, for example of peripheral shape, disposed in contact with two grids vis-à-vis one another. According to another possible characteristic, the device comprises a third filtering grid of the at least part of the air stream filtered by the second filtering grid.
Selon une autre caractéristique possible, la troisième grille de filtration comporte des orifices de filtration qui sont décalés transversalement par rapport aux orifices de la deuxième grille de filtration, de manière à former des chicanes pour l'air. Selon un autre aspect, l'invention concerne une baie avionique comportant au moins un équipement électrique d'aéronef, caractérisé en ce que la baie comporte un dispositif de filtration de l'air de refroidissement destiné à refroidir ledit au moins un équipement électrique d'aéronef. Le dispositif de filtration est conforme au dispositif brièvement exposé ci-dessus et qui comporte éventuellement les possibles caractéristiques additionnelles mentionnées ci-dessus. According to another possible characteristic, the third filtering grid comprises filtration orifices which are offset transversely relative to the orifices of the second filtering grid, so as to form baffles for air. According to another aspect, the invention relates to an avionic bay comprising at least one aircraft electrical equipment, characterized in that the bay comprises a cooling air filtration device for cooling said at least one electrical equipment. aircraft. The filtration device is in accordance with the device briefly described above and which optionally comprises the possible additional features mentioned above.
Selon une caractéristique possible, la baie avionique comprend une chaise d'adaptation électrique et mécanique, la première grille de filtration faisant partie de ladite chaise et ledit au moins un équipement électrique étant monté sur ladite chaise. Par exemple, la première grille de filtration est formée dans l'assise de la chaise. Selon une autre caractéristique possible, ledit au moins un équipement électrique est monté sur la chaise d'adaptation électrique et mécanique par l'intermédiaire d'un socle dont la deuxième grille de filtration fait partie. According to a possible characteristic, the avionics bay comprises an electric and mechanical adaptation chair, the first filter grid forming part of said chair and said at least one electrical equipment being mounted on said chair. For example, the first filter grid is formed in the seat of the chair. According to another possible characteristic, said at least one electrical equipment is mounted on the electrical and mechanical adapter chair via a base of which the second filtering grid is part.
Par exemple, le socle lui-même est ajouré de façon à constituer la deuxième grille de fixation. Selon une autre caractéristique possible, la chaise est montée sur une étagère de la baie avionique intégrant la veine d'air de refroidissement. De façon générale la filtration de l'air de refroidissement est réalisée pour éliminer au moins en partie de cet air des particules polluantes. L'invention concerne également un aéronef, caractérisé en ce qu'il incorpore au moins une baie avionique conforme au bref exposé ci-dessus (avec ou sans les possibles caractéristiques additionnelles) et pouvant accueillir au moins un équipement électrique selon l'invention. For example, the base itself is openwork so as to form the second attachment grid. According to another possible characteristic, the chair is mounted on a shelf of the avionics bay integrating the cooling air stream. In general, the filtration of the cooling air is carried out to eliminate at least part of this air polluting particles. The invention also relates to an aircraft, characterized in that it incorporates at least one avionics bay complying with the brief description above (with or without the possible additional features) and can accommodate at least one electrical equipment according to the invention.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des figures annexées sur lesquelles : - les Figures 1 a et 1 b représentent des vues de l'état de la technique décrites ci-dessus ; - la Figure 2 représente un schéma de principe d'un dispositif selon l'invention ; - la Figure 3 représente un détail de répartition et de filtration de l'air de refroidissement dans le mode de réalisation de la Figure 2 ; - la Figure 4 représente une illustration du premier niveau de chicane dans un mode de réalisation de l'invention ; - la Figure 5 représente un exemple de réalisation d'un second niveau de chicanes dans un autre mode de réalisation de la présente invention ; - la Figure 6 représente un mode de réalisation de l'invention dans une baie avionique de type ARINC 600 ; - la Figure 7 représente une vue de dessus illustrant la constitution d'une partie d'un dispositif de filtration selon un mode de réalisation de la présente invention. Dans la description qui va suivre le procédé et le dispositif de filtration d'air de refroidissement vont être décrits de manière non limitative avec un procédé et un dispositif de répartition d'air mais ils ne sont pas limités à une telle application et peuvent, au contraire, être considérés indépendamment de l'aspect lié à la répartition d'air. La Figure 2 représente une coupe d'une étagère 1 d'une baie avionique embarquée à bord d'un aéronef. Comme représenté, une première zone ou chambre 39 de pression est formée et est limitée par un joint 40. Ce joint est disposé entre l'assise 7 de la chaise d'adaptation mécanique et électrique 9 et le socle 42 du carter de l'équipement électrique 2 à refroidir. Cette première zone ou chambre de pression 39 ne se poursuit pas, à la droite du dessin, vers la zone avant de l'équipement électrique 2, mais au contraire reste cantonnée dans la partie gauche du dessin près du dossier 6 de la chaise. L'agencement d'une seconde zone de pression rend possible le refroidissement de l'ensemble du volume 30 de l'intérieur de l'équipement électrique 2. Une seconde chambre de pression 41 est ainsi créée entre la face supérieure du socle 42 de l'équipement électrique et la face inférieure du support de glissières 43 par l'interposition d'un second joint aéraulique 40'. Ainsi qu'on le détaillera plus loin, le support de glissières 43 est doté de zones inter-glissières pourvues de porosités ou orifices 37 dont le ou les diamètres et la répartition sont déterminés selon une perte de charge prédéterminée. Pour créer la seconde zone de pression, le support des glissières 43 est écarté de la face supérieure du socle inférieur 42 par des entretoises comme l'entretoise 90. Lors du montage du support de glissières 43 sur la face supérieure du socle 42, le second joint 40' est écrasé et l'étanchéité de la seconde zone de pression est ainsi assurée. Le premier joint 40 est serré entre l'assise 7 de la chaise 9 et la face inférieure du socle 42 lors de l'insertion de l'équipement électrique 2 sur la chaise 9, par serrage d'écrous obliques 45 montées sur le bord droit de l'assise 7. L'étanchéité de la première zone de pression est ainsi assurée. La répartition de l'air de refroidissement dans tout le volume de l'équipement électrique peut-être conçue, par exemple à l'aide d'un logiciel. 15 Pour répartir l'air il est ainsi prévu de : - former/créer une première zone de pression en communication fluidique avec la veine d'air de la baie avionique; - former/créer une seconde zone de pression en communication fluidique avec la dite première zone de pression, la seconde zone de pression 20 étant agrandie par rapport à la première zone de manière à s'étendre suivant une dimension d'extension supérieure à celle de la première zone. Plus particulièrement, la seconde zone s'étend, par exemple, suivant la plus grande dimension des cartes électroniques de l'équipement électrique (en dessous de celles-ci) et étant en communication fluidique avec l'intérieur de l'équipement 25 électrique à refroidir. La plus grande dimension de l'équipement est celle qui inclut la plus grande dimension longitudinale ou longueur des cartes électroniques. On notera que la première zone ne s'étend que sur une partie de la plus grande dimension de l'équipement et donc de la longueur des cartes. 30 Les communications fluidiques sont déterminées notamment par le dimensionnement des porosités ou orifices 34 (zone 17 de l'assise) et 35 (zone 19 du socle 42) de diamètres et de répartition différents d'une zone à l'autre. Other features and advantages of the present invention will be better understood from the description and the appended figures in which: FIGS. 1a and 1b represent views of the state of the art described above; - Figure 2 shows a block diagram of a device according to the invention; - Figure 3 shows a detail of distribution and filtration of the cooling air in the embodiment of Figure 2; FIG. 4 represents an illustration of the first level of baffle in one embodiment of the invention; Figure 5 shows an exemplary embodiment of a second level of baffles in another embodiment of the present invention; FIG. 6 represents an embodiment of the invention in an avionics rack of ARINC 600 type; - Figure 7 shows a top view illustrating the constitution of a portion of a filter device according to one embodiment of the present invention. In the following description, the method and the cooling air filtration device will be described in a nonlimiting manner with a method and an air distribution device, but they are not limited to such an application and may, at contrary, be considered regardless of the aspect related to the distribution of air. Figure 2 shows a section of a shelf 1 of an avionics bay on board an aircraft. As shown, a first zone or chamber 39 of pressure is formed and is limited by a seal 40. This seal is disposed between the seat 7 of the mechanical and electrical adaptation chair 9 and the base 42 of the housing of the equipment electric 2 to cool. This first zone or pressure chamber 39 does not continue to the right of the drawing to the front area of the electrical equipment 2, but instead remains confined in the left side of the drawing near the backrest 6 of the chair. The arrangement of a second pressure zone makes it possible to cool the entire volume of the interior of the electrical equipment 2. A second pressure chamber 41 is thus created between the upper face of the base 42 of the electrical equipment and the underside of the slide support 43 by the interposition of a second air seal 40 '. As will be detailed below, the slide support 43 is provided with inter-slide zones provided with porosities or orifices 37 whose diameter or diameters and distribution are determined according to a predetermined pressure drop. To create the second pressure zone, the support of the slides 43 is spaced from the upper face of the lower base 42 by spacers as the spacer 90. When mounting the slide support 43 on the upper face of the base 42, the second seal 40 'is crushed and the sealing of the second pressure zone is thus ensured. The first seal 40 is clamped between the seat 7 of the chair 9 and the lower face of the base 42 during the insertion of the electrical equipment 2 on the chair 9, by tightening oblique nuts 45 mounted on the right edge of the seat 7. The tightness of the first pressure zone is thus ensured. The distribution of cooling air throughout the volume of the electrical equipment can be designed, for example using software. In order to distribute the air, it is thus planned to: - form / create a first pressure zone in fluid communication with the air stream of the avionics bay; forming / creating a second pressure zone in fluid communication with said first pressure zone, the second pressure zone being enlarged with respect to the first zone so as to extend in an extension dimension greater than that of the first zone. More particularly, the second zone extends, for example, according to the largest dimension of the electronic boards of the electrical equipment (below them) and being in fluid communication with the interior of the electrical equipment. cool. The largest dimension of the equipment is that which includes the largest longitudinal dimension or length of the electronic boards. It should be noted that the first zone extends only over a portion of the largest dimension of the equipment and therefore the length of the cards. The fluidic communications are determined in particular by the sizing of the porosities or orifices 34 (zone 17 of the seat) and 35 (zone 19 of the base 42) of different diameters and distribution from one zone to another.
On notera toutefois que les diamètres des orifices 34 et 35 ne sont pas nécessairement différents. Par ailleurs, le dimensionnement et la répartition des orifices 37 du support de glissières 43 déterminent la communication fluidique entre la seconde zone et l'intérieur de l'équipement. On notera que les diamètres des orifices 37 et 35 ne sont pas nécessairement différents II résulte de ce qui précède que l'air provenant de la veine d'air de refroidissement 14 traverse, sous une perte de charge déterminée par la porosité des orifices, la première zone 17 d'orifices 34 pour aller remplir la première chambre de pression 39 délimitée par le joint 40. Puis, l'air sous pression (36) traverse une seconde zone 19 d'orifices 35, aménagés dans le socle 42 du carter de l'équipement, et se répartit dans tout le volume de la seconde chambre de pression 41. Enfin, l'air est distribué (38) au volume 30 à refroidir (cartes et composants) dans l'équipement électrique 2 à travers les orifices 37 aménagés dans le support des glissières 43. L'agencement qui précède permet ainsi de répartir/distribuer l'air de refroidissement dans l'ensemble de la zone 30 occupée par les cartes électroniques en fonctionnement. On va maintenant décrire à l'aide de la Figure 3 l'effet de filtration d'air procuré par les différentes séries ou couches successives d'orifices des 20 grilles de séparation ou de filtration. La Figure 3 illustre un exemple de dispositif de répartition/filtration d'air selon l'invention. L'étagère 1 porte l'assise 7 de la chaise d'adaptation mécanique et électrique qui est pourvue d'orifices 51 et constitue une première grille de 25 séparation/filtration. La répartition et le nombre d'orifices 51 est déterminée par la perte de charge que l'on désire imposer à la veine gazeuse 14 pour mettre en pression la première chambre de pression 39. A cet effet, on remarque la disposition du joint 40 autour des zones perforées 17 et 19. Le socle 42 présente une série d'orifices 53 - 55 dont les axes de perçage axiaux 30 (verticaux) sont décalés transversalement (horizontalement) par rapport aux axes de perçage axiaux d'au moins certains orifices 51 de la première grille 7. Le socle pourvu des orifices 53-55 constitue une deuxième grille de séparation ou filtration. Lorsque de l'air sous pression traverse les orifices 51 de bas en haut, le décalage des axes des orifices et la différence entre le nombre d'orifices dans la première grille 7 et dans la deuxième grille 42 d'orifices (on notera que cette différence de nombre d'orifices est optionnelle) permettent de briser les jets d'air issus des orifices 51 et de diffuser l'air de façon homogène vers les orifices 53-55 du socle 42. Le décalage des orifices entre les deux grilles conduit l'air à suivre un parcours dévié (sinueux) et non rectiligne, formant en quelque sorte une ou plusieurs chicanes pour l'écoulement d'air traversant la première grille et rejoignant la deuxième grille pour la traverser. It should be noted, however, that the diameters of the orifices 34 and 35 are not necessarily different. Furthermore, the dimensioning and the distribution of the orifices 37 of the slide support 43 determine the fluid communication between the second zone and the interior of the equipment. It should be noted that the diameters of the orifices 37 and 35 are not necessarily different. It follows from the foregoing that the air coming from the cooling air stream 14 passes, under a loss of pressure determined by the porosity of the orifices, the first zone 17 of orifices 34 to fill the first pressure chamber 39 defined by the seal 40. Then, the pressurized air (36) passes through a second zone 19 orifices 35, arranged in the base 42 of the housing the equipment, and is distributed throughout the volume of the second pressure chamber 41. Finally, the air is distributed (38) to the volume 30 to be cooled (cards and components) in the electrical equipment 2 through the orifices 37 The above arrangement thus makes it possible to distribute / distribute the cooling air throughout the zone 30 occupied by the electronic boards in operation. The effect of air filtration provided by the different series or successive layers of orifices of the separation or filtration grids will now be described with the aid of FIG. Figure 3 illustrates an example of distribution device / air filtration according to the invention. The shelf 1 carries the seat 7 of the mechanical and electrical adapter chair which is provided with orifices 51 and constitutes a first separation / filtration grid. The distribution and the number of orifices 51 is determined by the pressure drop that it is desired to impose on the gas stream 14 to pressurize the first pressure chamber 39. For this purpose, the arrangement of the seal 40 is noted around perforated areas 17 and 19. The base 42 has a series of orifices 53 - 55 whose axial (vertical) axial drilling axes are offset transversely (horizontally) with respect to the axial drilling axes of at least some orifices 51 of the first grid 7. The base provided with orifices 53-55 constitutes a second separation grid or filtration. When pressurized air passes through the orifices 51 from bottom to top, the offset of the axes of the orifices and the difference between the number of orifices in the first grid 7 and in the second grid 42 of orifices (it will be noted that this difference in the number of orifices is optional) make it possible to break the air jets issuing from the orifices 51 and to diffuse the air homogeneously towards the orifices 53-55 of the base 42. The offset of the orifices between the two gates leads to the air to follow a course deviated (sinuous) and not rectilinear, forming somehow one or more baffles for the flow of air through the first grid and joining the second grid to cross.
Cet agencement décalé assure une protection contre d'éventuelles particules polluantes en suspension dans l'air. Les orifices 51 permettent de répartir la pression dans la chambre 39 pour venir la mettre en pression. Lorsqu'un jet d'air est issu d'un orifice 51 il a tendance à se briser sur la face inférieure du socle 42, à un endroit disposé en vis-à-vis (axialement) de l'extrémité débouchante de l'orifice 51, endroit où la deuxième grille n'a pas d'orifices (au contraire, la deuxième grille présente à cet endroit une réserve déterminée de matière). Cet agencement décalé permet de faire retomber les éventuelles particules polluantes piégées dans la veine 14 et qui, sinon, pourraient être introduites dans l'équipement électrique à refroidir. Ainsi, un air épuré et filtré passe à travers les orifices 53, 54, 55 de la deuxième grille 42. La même répartition d'orifices décalés est appliquée à la troisième série d'orifices 56 - 58 qui sont répartis sur toute la surface du support glissières 43 (troisième grille de filtration). Cet agencement décalé introduit un second étage de filtration de l'air de refroidissement en créant, comme entre les première et deuxième grilles, un effet de chicane(s). Comme représenté sur la Figure 3, l'air traversant les orifices de la deuxième grille 42 suit de façon générale un parcours plus sinueux pour rejoindre les orifices de la troisième grille 43 que l'air passant des orifices de la première grille à ceux de la deuxième grille. Ceci s'explique par le fait que les orifices de la troisième grille sont répartis sur une zone beaucoup plus étendue que la zone 19 de la deuxième grille. L'écoulement d'air étant plus fortement dévié, l'effet de filtration s'en trouve augmenté. Les orifices des deuxième et troisième grille sont par exemple égaux en taille mais pas nécessairement en nombre. On notera que dans une variante la zone de la troisième série d'orifices possède les mêmes dimensions que la zone 19 de la deuxième série d'orifices. Selon une autre variante, la troisième grille de filtration est omise. Lorsque les cartes électroniques sont utilisées dans un environnement ambiant humide, les particules polluantes, notamment des particules métalliques contenues dans la veine d'air et qui sont entraînées par le système de ventilation forcée de l'avion, peuvent se coller sur les pistes conductrices des cartes électroniques et constituer des sortes de courts-circuits entre les pistes des cartes. Ces court-circuits induisent des dysfonctionnements électriques. Pour pallier à ce phénomène, certains équipementiers déposent du vernis sur les cartes électroniques afin que les pistes de la carte soient isolées de copeaux éventuellement projetés sur celle-ci. Toutefois, ceci entraîne plusieurs inconvénients à la conception. En effet, il faut réaliser des opérations supplémentaires de vernissage lors de la fabrication des cartes électroniques, ce qui va induire des coûts supplémentaires. Par ailleurs, quand on souhaite réparer une carte, il faut d'abord réaliser une opération de dévernissage pour accéder aux pistes conductrices. Enfin, certains produits utilisés sur les cartes électroniques sont incompatibles avec les vernis isolants utilisés, par exemple les couches de couplage thermique à base de silicone. En filtrant les plus grosses particules en partie inférieure de l'équipement électrique, on limite ainsi la projection de ces particules sur les cartes. Pour réaliser une telle solution, un concept de double chicane à trois niveaux de filtres est utilisé comme suit : - un socle inférieur 42 (deuxième grille de filtration) très poreux avec néanmoins des obturations directement en regard des orifices de ventilation de l'assise 7 (première grille de filtration) de la chaise d'adaptation électrique et mécanique ; ce premier niveau de chicane est destiné à retenir les plus grosses particules entre le fond de l'étagère 1 et le socle 42 de l'équipement électrique 2; - un support de glissières 43 (troisième grille de filtration) en vis-à-vis du socle inférieur 42 (deuxième grille) très nettement moins poreux que l'assise 7 de la chaise afin de générer une perte en charge avec des orifices 56-58 toujours décalés par rapport aux orifices 53-55 du socle inférieur 42. Ce décalage peut être réalisé de deux manières : - soit au niveau du support de glissières 43, - soit au travers d'obturations locales sur le support de glissières, qui est poreux en regard des ouvertures des espaces inter-glissières. Ce second niveau de chicanes est destiné à piéger les grosses particules qui auraient pu passer la première barrière de chicanes entre le socle 42 et l'assise 7 de chaise ARINC. A la Figure 4, on a représenté en vue de dessus un schéma de répartition entre les différentes porosités des deux premiers niveaux de chicanes prévus. L'assise 7 de chaise ARINC est équipée d'un joint périphérique 60 et d'orifices 61 répartis sur l'ensemble de la première zone de pression 39 visible à la Figure 2. Au-dessus de cette plaque perforée ou grille on dispose le socle poreux de l'équipement comprenant une pluralité de petits orifices 63 qui se trouvent décalés par rapport à n'importe quel orifice 61 de l'assise (les orifices 61 sont vus par transparence pour faciliter la compréhension). Les orifices 63 sont agencés entre les orifices 61 suivant une vue en projection sur l'assise de la chaise. Le socle poreux 62 de l'équipement ne présente d'orifices que dans la zone entourée par le joint 60 de façon à permettre une communication uniquement avec la première chambre de pression 39. This offset arrangement provides protection against any polluting particles suspended in the air. The orifices 51 make it possible to distribute the pressure in the chamber 39 in order to pressurize it. When an air jet is issuing from an orifice 51, it has a tendency to break on the lower face of the base 42, at a location disposed facing (axially) the open end of the orifice 51, where the second grid has no orifices (on the contrary, the second grid has at this location a determined reserve of material). This offset arrangement makes it possible to drop any pollutant particles trapped in the vein 14 and which, otherwise, could be introduced into the electrical equipment to be cooled. Thus, a purified and filtered air passes through the orifices 53, 54, 55 of the second grid 42. The same distribution of offset orifices is applied to the third series of orifices 56 - 58 which are distributed over the entire surface of the slide support 43 (third filtration grid). This offset arrangement introduces a second filter stage of the cooling air creating, as between the first and second grids, a baffle effect (s). As shown in FIG. 3, the air passing through the orifices of the second gate 42 generally follows a more sinuous path to reach the orifices of the third gate 43 than the air passing from the orifices of the first gate to those of the second grid. This is explained by the fact that the orifices of the third grid are distributed over a much larger area than the zone 19 of the second grid. As the flow of air is more strongly deflected, the effect of filtration is increased. The orifices of the second and third grid are for example equal in size but not necessarily in number. It will be noted that in a variant the zone of the third series of orifices has the same dimensions as the zone 19 of the second series of orifices. According to another variant, the third filtering grid is omitted. When the electronic cards are used in a humid environment, the polluting particles, in particular metal particles contained in the air stream and which are driven by the forced ventilation system of the aircraft, can stick to the conductive tracks of the aircraft. electronic cards and constitute a kind of short circuit between the tracks of the cards. These short circuits induce electrical malfunctions. To overcome this phenomenon, some equipment manufacturers deposit varnish on electronic cards so that the tracks of the card are isolated from chips possibly projected on it. However, this causes several disadvantages to the design. Indeed, it is necessary to perform additional varnishing operations during the manufacture of electronic cards, which will induce additional costs. Moreover, when one wishes to repair a card, it is first necessary to perform a devernishing operation to access the conductive tracks. Finally, some products used on the electronic boards are incompatible with the insulating varnishes used, for example the silicone-based thermal coupling layers. By filtering the larger particles in the lower part of the electrical equipment, it limits the projection of these particles on the cards. To achieve such a solution, a concept of double baffle at three levels of filters is used as follows: - a lower base 42 (second filtration grid) very porous with nevertheless fillings directly opposite the ventilation holes of the seat 7 (first filtration grid) of the electric and mechanical adaptation chair; this first level of baffle is intended to retain the largest particles between the bottom of the shelf 1 and the base 42 of the electrical equipment 2; a slide support 43 (third filtration grid) vis-à-vis the lower base 42 (second grid) which is much less porous than the seat 7 of the chair in order to generate a loss of load with orifices 56- 58, which is always offset relative to the orifices 53-55 of the lower base 42. This offset can be achieved in two ways: either at the level of the slide support 43, or through local fillings on the slide support, which is porous facing the openings inter-slide spaces. This second level of baffles is intended to trap large particles that could have passed the first barrier of baffles between the base 42 and the chair seat 7 ARINC. In Figure 4, there is shown in plan view a distribution scheme between the different porosities of the first two levels of baffles provided. The chair seat 7 ARINC is equipped with a peripheral seal 60 and orifices 61 distributed over the whole of the first pressure zone 39 visible in Figure 2. Above this perforated plate or grid is disposed the porous base of the equipment comprising a plurality of small orifices 63 which are offset relative to any orifice 61 of the seat (the orifices 61 are seen by transparency to facilitate understanding). The orifices 63 are arranged between the orifices 61 in a projection view on the seat of the chair. The porous base 62 of the equipment has orifices only in the area surrounded by the seal 60 so as to allow communication only with the first pressure chamber 39.
La Figure 5, illustre un mode de réalisation des deux niveaux de chicanes. On a représenté à nouveau le joint 60 et le socle poreux 62 avec ses orifices 63. Au-dessus de la seconde chambre de pression, le support des glissières 64 est disposé. Le support des glissières 64 est pourvu d'une série d'orifices 65 contenus dans la zone élargie 67, et qui sont disposés au dessus des orifices 63 du socle 62 de l'équipement mais de façon décalée. Les orifices 65 s'étendent également dans une zone qui est décalée latéralement par rapport à la zone de l'assise délimitée par. le joint 60. Figure 5 illustrates one embodiment of the two levels of baffles. The seal 60 and the porous base 62 are shown again with its orifices 63. Above the second pressure chamber, the support of the slideways 64 is arranged. The support slides 64 is provided with a series of orifices 65 contained in the enlarged area 67, and which are arranged above the orifices 63 of the base 62 of the equipment but shifted. The orifices 65 also extend in an area that is offset laterally with respect to the area of the seat delimited by. the seal 60.
Il résulte de cette disposition que de l'air sous pression peut passer de la première chambre de pression 39 à la seconde chambre de pression 41, permettant ainsi de diffuser l'air à l'intérieur de l'équipement dans une zone 67 d'étendue plus importante que la zone délimitée 60 disponible par défaut dans la baie avionique. A la Figure 6, on a représenté schématiquement en vue de dessus un mode de réalisation du dispositif de l'invention. On discerne ainsi l'assise (zone délimitée 60) de la chaise ARINC et le socle inférieur poreux 62 de l'équipement qui sert à supporter les glissières des cartes. Dans cet empilage, on peut voir les glissières 75 et les zones inter-glissières 74 perforées pour refroidir les cartes électroniques. Le joint 40' entre le socle et le support de glissières est disposé dans une gorge de maintien du socle. Des orifices de ventilation 72 sont disposés à la fois dans les zones inter-glissières comme la zone 74 et en dehors de la zone ARINC 60 mais ne sont pas agencés en regard des orifices du socle inférieur poreux. On a aussi prévu des réserves de matière 71 sur le socle inférieur poreux de sorte que les orifices principaux de l'assise de la chaise ARINC ne se trouvent pas en regard direct des orifices du socle de l'équipement. La Figure 7, est une vue de dessus du socle inférieur poreux qui est disposé au-dessus de l'assise de la chaise ARINC. Ce socle inférieur poreux 42 comporte une zone d'orifices ou de porosités 82 disposée au-dessus de la zone d'orifices 81 pratiqués dans l'assise de la chaise ARINC. La zone d'orifices 82 est limitée par le joint de limitation de la première chambre de pression 39 de sorte que les orifices de la zone 82 permettent une mise en correspondance fluidique contrôlée entre les première et seconde zones de pression. On a représenté sur le socle inférieur 42 les zones 83 de réserve de matière et les orifices 84. Les zones 83 de réserve de matière se trouvent en regard des orifices de ventilation 85 de l'assise de chaise. Cependant, ces zones 83 elles peuvent aussi être placées en regard des orifices de ventilation de la plaque porte-glissières ou support de glissières 43 (non représentée à la Figure 7). As a result of this arrangement, pressurized air can pass from the first pressure chamber 39 to the second pressure chamber 41, thereby diffusing the air inside the equipment in a zone 67 of larger than the limited area 60 available by default in the avionics bay. In Figure 6, there is shown schematically in plan view an embodiment of the device of the invention. This shows the seat (limited area 60) of the ARINC chair and the porous lower base 62 of the equipment used to support the slides of the cards. In this stack, we can see the slides 75 and inter-slide zones 74 perforated to cool the electronic cards. The seal 40 'between the base and the slide support is disposed in a holding groove of the base. Ventilation openings 72 are arranged both in the inter-slide zones such as zone 74 and outside the ARINC zone 60, but are not arranged facing the orifices of the porous lower base. There are also reserves of material 71 on the porous lower base so that the main holes of the seat of the ARINC chair are not in direct line with the openings of the base of the equipment. Figure 7 is a top view of the porous lower pedestal which is disposed above the seat of the chair ARINC. This porous lower base 42 comprises a zone of orifices or porosities 82 disposed above the zone of orifices 81 formed in the seat of the chair ARINC. The zone of orifices 82 is limited by the limiting joint of the first pressure chamber 39 so that the orifices of the zone 82 allow controlled fluidic matching between the first and second pressure zones. The bottom plinth 42 shows the material reserve zones 83 and the orifices 84. The material reserve zones 83 are opposite the ventilation orifices 85 of the chair base. However, these areas 83 can also be placed opposite the ventilation holes of the slide-holder plate or slide support 43 (not shown in Figure 7).
Selon l'invention, la prise en considération des contraintes de perte de charge que l'équipement électrique impose induit directement une porosité, ou un degré de porosité, déterminée de chacun des trois niveaux de séparation ou grilles de filtration. On notera que de faibles valeurs de porosité (faibles diamètres) des séparations ou grilles peuvent engendrer des vitesses locales élevées, potentiellement génératrices de bruits parasites dans les plages fonctionnelles de pressions-débits. Ces bruits parasites sont inconfortables pour l'équipage et les passagers embarqués dans l'aéronef. Ces phénomènes acoustiques sont renforcés lorsque le système de ventilation génère : - des jets d'air à haute vitesse dans l'équipement, - des variations brusques entre les sections de passage entre la baie électronique et l'entrée de l'équipement. L'invention offre une variation plus progressive des séparations, entre l'assise de chaise ARINC et le socle inférieur poreux d'une part, et entre le socle inférieur poreux et le support des glissières d'autre part, dont la porosité peut être alors augmentée. En augmentant la porosité pour un même débit, les vitesses d'air peuvent être réduites. On notera que les obstacles résultant du concept de double chicane perturbent favorablement l'écoulement de l'air en atténuant de ce fait les phénomènes acoustiques de sifflement et/ou de cavité résonante. En modulant à la conception les divers degrés de porosité et les répartitions des réserves de matières, il est possible d'obtenir: - un rôle de répartiteur d'air sur la surface inférieure de l'équipement, - une optimisation des performances de convection forcée lors des régimes ventilés mais aussi lorsque la ventilation est en panne et que l'on passe en ventilation par convection naturelle; - la filtration des impuretés les plus volumineuses grâce au concept des trois niveaux de porosité. En régime ventilé, on obtient des gains compris entre : - 0 et 10°C d'abaissement de température suivant les composants et les cartes électroniques avec une valeur moyenne de l'ordre de 3°C en régime ventilé sur des élévations de températures moyennes de 15 à 25°C. Ceci revient à pouvoir évacuer une puissance thermique dissipée supplémentaire comprise entre 12 et 20 % par rapport à l'état de la technique. - de 0 à 5°C d'abaissement de température en coupure de ventilation, avec une valeur moyenne de 1 à 2°C suivant les cartes 5 électroniques et les composants ; Sur des élévations de température de 35 à 40°C, le gain moyen en puissance thermique dissipée est de 2,5 à 6 % et sur des élévations moyennes de températures de 25°C le gain moyen en puissance thermique dissipée est de 4 à 8 %.According to the invention, taking into account the pressure drop constraints that the electrical equipment imposes directly induces a porosity, or a degree of porosity, determined for each of the three separation levels or filtration grids. Note that low porosity values (small diameters) separations or grids can generate high local speeds, potentially generating spurious noise in the functional ranges of pressure-flow rates. These noises are uncomfortable for the crew and passengers onboard the aircraft. These acoustic phenomena are reinforced when the ventilation system generates: - high velocity air jets in the equipment, - abrupt variations between the passage sections between the electronics bay and the equipment inlet. The invention offers a more gradual variation of the separations, between the ARINC chair seat and the porous lower base on the one hand, and between the porous lower base and the support of the slides on the other hand, the porosity of which can then be increased. By increasing the porosity for the same flow rate, the air velocities can be reduced. It will be noted that the obstacles resulting from the concept of double baffle favorably disturb the flow of air, thereby attenuating acoustic phenomena of hissing and / or resonant cavity. By modulating the various degrees of porosity and the distribution of material reserves in the design, it is possible to obtain: - a role of air distributor on the lower surface of the equipment, - an optimization of forced convection performance during ventilated diets but also when the ventilation is broken down and when it passes in ventilation by natural convection; filtration of the largest impurities thanks to the concept of the three levels of porosity. In the ventilated regime, gains are obtained between: - 0 and 10 ° C of lowering of temperature according to the components and the electronic boards with a mean value of the order of 3 ° C in ventilated mode on average temperature rises from 15 to 25 ° C. This amounts to being able to evacuate an additional dissipated thermal power of between 12 and 20% compared with the state of the art. - from 0 to 5 ° C lowering of temperature in ventilation cutoff, with an average value of 1 to 2 ° C according to the electronic cards and components; On temperature increases of 35 to 40 ° C, the average gain in thermal power dissipated is 2.5 to 6% and on average temperature rises of 25 ° C the average gain in thermal power dissipated is 4 to 8 %.
10 II a été constaté suite à des essais que : -sur un équipement de type 3MCU, une augmentation de porosité de 78 % sur la plaque porte-glissières à joint (support de glissières) en dehors de la première chambre de pression se traduit simplement par une augmentation de débit entre 40 et 45 % sur la plage de pression testée ; 15 - sur un équipement de type 6MCU, une augmentation de porosité de 42% sur la plaque porte-glissières à joint en dehors de la zone de la première chambre de pression se traduit simplement par une augmentation de débit de 15 à 20 % sur la plage de pression testée. En déterminant préalablement les degrés de porosité des trois grilles 20 ou séparations, on peut ainsi offrir une répartition d'air de du refroidissement plus efficace aussi bien en mode normal de convection forcée, qu'en mode dégradé de convection naturelle. 25 It has been found following tests that: on a 3MCU-type equipment, a porosity increase of 78% on the slide-holder plate (slide support) outside the first pressure chamber is simply translated. by an increase in flow between 40 and 45% over the pressure range tested; - On a 6MCU type equipment, a 42% increase in porosity on the seal slider plate outside the area of the first pressure chamber simply results in a 15-20% increase in flow rate over the pressure range tested. By previously determining the degrees of porosity of the three grids 20 or separations, it is thus possible to offer a distribution of air cooling more effective both in normal forced convection mode, in degraded mode of natural convection. 25
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